2016新上课 探究加速度与力、质量的关系.doc

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1、2016新上课探究加速度与力、质量的关系普通高中课程标准物理实验教科书物理实验专题系列知识改变命运，学习成就未来实验四探究加速度与力、质量的关系11.（2014年大纲卷）现用频闪照相方法來研究物块的变速运动。在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示。扌白摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为xl、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s。数据如下表所示。重力加速度大小0=9.80m/s2.⑴物块的加速度a=m/s2（保

2、留3位有效数字）。⑵因为,可知斜面是粗糙的。【答案】⑴4.30（填“4.29”或“4.31”同样给分）h⑵物块加速度小于g=5.88m/s2（或：物块加速度小于物块沿光滑斜面下滑的加速度）s（x3+x4）一（xl+x2）【解析】⑴根据逐差法求岀加速度a=4.30m/s2.（2T）h⑵根据牛顿第二定律，物块沿光滑斜面下滑的加速度a'=gsin0=g5・88m/s2,由于a

3、率为50HZo纸带上计数点的间距如图16(b)所示，其屮每相邻两点Z间还冇4个记录点未画出。%1部分实验步骤如下：A•测量完毕，关闭电源，取出纸带。B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。D.把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔。上述实验步骤的正确顺序是：(用字母填写)。%1图16(b)中标出的相信两计数点的时间间隔T=So%1计数点5对应的瞬吋速度大小计算式为v5=o%1为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为【答案】①C

4、DBA②0.1s③s4+s5(s+s5+s6)・(sl+s2+s3)④422T9T1.（2014年课标I）某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示。实验屮小车（含发射器）的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。冋答下列问题：1普通高中课程标准物理实验教科书物理实验专题系列知识改变命运，学习成就未来⑴根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成（填“线性”或“非线性”）关系。

5、（2）由图（b）可知，a・m图线不经过原点，可能的原因是。（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验屮应采取的改进措施是’钩码的质量应满足的条件是。【答案】⑴非线性⑵存在摩擦力⑶调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量【解析】（1）根据该同学描绘的加速度和钩码质量的图像是一条曲线而不是直线，所以是非线性关系。（2）根据图（b）可知当钩码冇一定质量，即细线冇一定拉力吋，小车加速度仍等于0,说明小车合力等于

6、0,所以可能除拉力外小车还收到摩擦力作用(3)实验改进部分由两个耍求，第一个就是图像不过原点，需耍平衡摩擦力，所以调整轨道倾斜度，第二个就是图像是曲线，因为小车的合力即细线拉力并不等于钩码的重力，而加速度a二直线，就耍求钩码的质量远小于小车的质量，k=mg,所以要近似为m车+mg近似为常量。m车+m1.用如图1所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计吋器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度.(1)实验时先不挂钩码，反复调整垫

7、木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是(2)图2为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点Z间都有4个点迹没有标出，测岀各计数点到A点之间的距离，如图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验屮小车运动的加速度的测量值a=m/s2.(结果保留两位有效数字)(1)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a—F关系图线，如图3所示.此图线的AB段明显偏离直

8、线，造成此现象的主要原因可能是•(选填下列选项的序号)A.小车与平面轨道之间存在摩擦B.平面轨道倾斜角度过大C.所挂钩码的总质量过大D.所用小车的质量过大答案⑴平衡小车运动屮所受的摩擦阻力(2)1.0(3)C1.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图甲所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上祛码盘.实验首先保持轨道水平，通过